• تعداد بازديد :
  • شنبه 1393/08/24
  • تاريخ :

تنظیم ژن

اهداف:

         آشنایی با تنظیم بیان ژن در یوکاریوت ها و پروکاریوت ها

         آشنایی با اهمیت تنظیم بیان ژن در سلول های یوکاریوتی

تنظیم ژن

 

شرح درس:

تاکنون در مورد نحوه همانند سازی، رونویسی و ترجمه در یوکاروت ها و پروکاریوت ها تا حدود زیادی آشنا شدیم. سوال اساسی موجود در این مبحث این است که یک سلول، چگونه مشخص می کند ازهزاران ژن آن، کدام یک به صورت پروتئین بیان شوند؟ وقتی سلولی در حال رشد و تکوین است چگونه مشخص می شود که این سلول به کدام یک از رده های سلولی باید تمایز یابد؟

 در اصل برای پاسخ به این سوال باید به دنبال این بود که انواع مختلف سلول ها مانند سلول های رده ای خونی، عصبی و ماهیچه ای در ابتدا دارای یک سری از ژن های یکسان بوده اند و حال چه اتفاقی افتاده است که در سلول عصبی فقط ژن های مربوط به این سلول ها روشن هستند و بقیه ژن ها خاموش شده اند.

تمایز سلولی بدین معناست که یک سلول مشخص با یک سری از مجموعه ی متفاوتی از مولکول های RNA و پروتئین به سمت سلول دیگر با ذخایر جدید ژنتیکی هدایت شود. در نتیجه یکی سری از ژن ها که خاموش بوده اند روشن و برخی دیگر خاموش می شوند. سلول های یک موجود پرسلولی بدون تغییر در توالی نوکلئوتیدی DNA خود و با تغییر در بیان ژن های خود از یکدیگر متمایز می شوند. پروتئین های زیادی بین تمام سلول های یک موجود پرسلولی مشترک می باشند. این پروتئین ها شامل پروتئین های اصلی ساختاری اسکلت سلولی و کروموزوم ها ،پروتئین های ضروری برای شبکه آندوپلاسمی و غشاهای گلژی ،پروتئین های ریبوزومی و آنزیم هایی که در فرایند گلیکولیز و سایر فرآورده های متابولیسمی را انجام می دهند، می شود. این پروتئین ها ی عمومی اغلب پروتئین های خانه دار نامیده می شوند و ژن های رمز گذار آن ها را ژن های خانه دار می گویند. هر نوع سلول تمایزیافته ای، پروتئین های اختصاصی نیز تولید می کند که مسئول ویژگی های اختصاصی آن سلول هستند. به طور مثال در پستانداران، هموگلوبین در رتیکولوسیت ها ساخته می شود، این سلول ها به گلبول های قرمز خونی تکوین می یابند اما هموگلوبین در هیچ نوع سلول دیگری یافت نمی شود. تعداد mRNA های متفاوت سلول ها نشان می دهد که یک سلول تمایز یافته پستانداران حدود ده هزار پروتئین متفاوت را از بین حدود 60 هزار ژن موجود در سلول، می سازد. به دلیل بیان مجموعه متفاوتی از ژن ها در هر نوع سلول است که تفاوت های فاحش در اندازه، شکل، رفتار وعمل سلول های تمایز یافته مشاهده می شود.

 

سلول می تواند پروتئین هایی را که می سازد به یکی از روش های زیر کنترل کند:

1-      با کنترل زمان و چگونگی رونویسی از ژن

2-      با کنترل چگونگی پیراش رونوشت اولیه RNA

3-      با انتخاب نوع mRNA های مورد ترجمه توسط ریبوزوم ها

4-      با فعال کردن یا غیرفعال کردن انتخابی پروتئین ها به دنبال ساخت آن ها

 

برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.

 

سلول ها می توانند ساخت پروتئین را با کنترل چگونگی پیراش رونوشت اولیه RNA ، با کنترل زمان و چگونگی رونویسی از ژن و... کنترل کنند.

 

اگرچه نمونه های تنظیمی در هر مرحله ای از مراحل فوق دیده می شود اما برای اکثر ژن ها، کنترل رونویسی یکی از بهترین حالت های تنظیم ژن می باشد. بدان معنی که تنها کنترل رونویسی می تواند سبب ممانعت از ساخته شدن مواد غیرضروری شود و این کنترل در این سطح به خاطر این که اولین سطح از شروع پروتئین سازی است می تواند برای سلول بسیار به صرفه از نظر انرژی باشد.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی

تنظیم: مهساشاه حسینی

وبگردی

مسابقه ...

امتياز این سوال :
UserName